天然气管道阴极保护专项综合项目施工专项方案.doc

阴极保护专题施工方案

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年 月 日

目 录

一、工程概况 3
二、编制依据 3
四、施工准备 3
五、阴极保护施工方案 4
六、质量管理方法 14
七、HSE管理方法 16
八、施工计划及关键机械设备 18

一、工程概况
区域性阴极保护采取强电流对场站埋地管道进行阴极保护，采取柔性阳极作为辅助阳极。关键包含到区域性阳极保护、绝缘装置保护和站内管道电连续性跨接三部分。
关键施工内容包含恒电位仪安装、柔性阳极安装、参比电极安装、通电点、馈流点、测试点安装，每路阴极保护系统共设置一个通电点、三个馈流点及五个测试点。
二、编制依据
《石油天然气站内工艺管道工程施工规范》GB50540-；
《石油和天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY／T4079-95；
《石油天然气钢制管道无损检测》SY/T4109-；
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB 8923-88；
《管道防腐层检漏试验方法》SY/T0063-1999
《钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》SY/T0414-
《埋地钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》SY/T4013-1995
《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T21246-
《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448-
《阴极保护管道电绝缘标准》SY/T0086-
《阴极保护管道电绝缘标准》 SY／T 0086-
《电气装置安装工程电力变流设备施工及验收规范》GB50255-96
《电气装置安装工程线路施工及验收规范》GB50168-92
《电气装置安装工程35KV和下架空电力线路施工及验收规范 》 GB50173-92

三、施工准备
1．技术准备
1) 全部施工材料合格证、检验汇报完成报验手续。
2) 施工方案编制完并经审批。
3) 施工前组织施工人员熟悉图纸、方案，并进行技术交底。
2．材料验收
1) 施工材料出厂合格证。
2) 恒电位仪技术图纸和安装使用说明书。
3) 根据装箱清单查对设备名称、型号、规格、箱号并检验包装箱情况。
4) 检验参比电极外壳是否有破裂。
5) 对设备零部件外观质量进行检验，并查对数量。
6) 电缆规格符合施工图纸要求。
3.现场准备
1) 埋设柔性阳极沟槽和埋地管道同时进行。
2) 柔性阳极组埋设场地施工道路通畅。
3) 被保护管道阴极通电点焊接管道段已装到位。
4) 现场电缆沟已进行开挖。
四、阴极保护施工方案
1.安装程序
1) 恒电位仪安装
开箱检验→本体安装→接线→本体接地→通电调试
2) 辅助阳极组安装
阳极埋设坑开挖→阳极表面清理→阳极连接电缆焊接→铝热焊连接点防腐→埋设阳极→阳极四面细土回填扎实
3) 馈流点、通电点、测试点安装
a) 馈流点施工程序
阴极电缆敷设→输气管道安装并和阴极电缆焊接→铝热焊连接点防腐
b) 通电点施工程序
电缆敷设（阴极电缆、零位接阴电缆、参比电缆）→输气管道安装并和阴极电缆、零位接阴电缆焊接→参比电极安装并和参比电缆焊接→均压电缆焊接→铝热焊连接点防腐
c) 测试点施工程序
电缆敷设（测试电缆、测试片电缆、参比电缆）→输气管道安装并和测试电缆焊接→测试片安装并和测试片电缆焊接→参比电极安装并和参比电缆焊接→铝热焊连接点防腐→测试桩安装
d) 参比电极安装
检验参比电极外表是否损坏→参比电极浸泡在水中24h→测位统计.
2.关键材料技术要求
1) 恒电位仪
a) 恒电位仪在送电前必需全方面进行检验，多种接件应齐全，连接应良好，接线应正确，主回路各螺栓连接处应牢靠，设备接地应可靠。
b) 电缆连接时应确保极性正确，并确保电气接触导通良好。
c) 恒电位仪规格为50V/30A，电源为交流AC 220V,50Hz。
2) 辅助阳极组
a) 柔性阳极和管道外壁净距离大于管径1/2且不得小于300mm，并和管底平齐。
b) 柔性阳极埋设在并行管道中间时，若并行管道之间间距过小，柔性阳极能够安装在两根管道中间正上方或正下方合适位置以满足距离要求。
c) 柔性阳极和管道、接地极、或柔性阳极之间交叉时，应采取Φ50mm多孔软塑料管子给予保护。
3) 测试桩
a) 作为腐蚀控制或腐蚀测试用引线，应避免焊接在管道上应力集中管段。
b) 引线连接应在管道下沟后和土方回填前进行。引线焊接处回填应用松软土壤回填，并应预防碰断或砸坏引线。
c) 管道测试电缆，测试片电缆、参比电缆均应在测试桩接线盒内连接。
4) 参比电极
a) 参比电极采取预包装长久有效硫酸铜参比电极。
b) 参比电极安装于通电点及测试点周围，埋设前参比电极本体应在净水中浸泡二十四小时以上，确保参比电极从分浸润。
c) 参比电极安装过程中不得造成电极外壳破裂。
5) 阴保电缆规格
a) 阴极电缆 VV-0.6/1KV 1×25mm2
b) 阴极和零位接阴电缆 VV-0.6/1KV 1×10mm2
c) 均压电缆 VV-0.6/1KV 1×25mm2
d) 测试及参比电缆 VV-0.6/1KV 1×10mm2
e) 阳极汇流电缆 VV-0.6/1KV 1×25mm2
f) 机壳接地电缆 VV-0.6/1KV 1×25mm2
3.施工方法
1) 恒电位仪安装
a) 控制组件接线
将阳极电缆、阴极电缆、零位接阴线、参比电极线和机壳接地线分别接到控制组件各自接线柱上，接线应牢靠。
b) 恒电位仪设备安装
恒电位仪安装较简单，只是将恒电位仪上电源、零位接阴、参比电极、阳极和阴极对应接控制组件接线口上（安装以下图）。

2) 辅助阳极安装
a) 辅助阳极采取柔性阳极。
b) 辅助阳极安装。在安装辅助阳极时，应避免辅助阳极和坚硬材料碰撞。
c) 辅助阳极埋设前，必需按产品性能指标验收，接头必需密封，表面检验无缝 隙。
d) 柔性阳极敷设：柔性阳极和管道外壁净距离大于管径1/2且不得小于300mm，并和管底平行。横门末站柔性阳极组全部采取安装管道两侧。

e) 柔性阳极和管道、接地极、或柔性阳极之间交叉时，应采取Φ50mm多孔软塑料管子给予保护，多孔软塑料管和已建管道或接地体设施保持≥200mm间距。（敷设方法见附图）

3) 电缆连接
a) 电缆和管道连接
l 电缆和管道连接采取铝热焊，焊点离管道焊缝大于100mm。
l 在管道防腐层上开出足够焊接面积圆孔，除去管壁表面氧化层，露出金属光泽，电缆芯线应伸出50mm，并确保清洁、干燥、无油脂，用铝热焊膜具固定电缆并进行焊接。
l 焊后应除去焊渣，并适度敲平焊点，不合格连接必需经过磨擦去除，而且不得减薄管线壁厚，新连接点必需移到距先前焊点处最少75mm。
l 焊后对铝热焊点四面根据St3级进行表面处理，然后将焊接处涂覆和管道防腐层配套无溶剂液态环氧，再用外缠聚丙烯胶粘带防腐，补伤片边缘距破损边缘应大于100㎜。

b) 电缆和电缆连接
l 电缆和电缆连接采取Φ10铜管进行钳接。
l 除去电缆端绝缘层，芯线应露出40mm。
l 将需连接电缆芯线伸入铜Φ10铜管中，用专用压线钳进行压接。
l 电缆压接完成后，在铜管及电缆芯线上涂上热熔胶，再用电缆专用热收缩套进行加热、收缩密封防腐。

4) 电缆敷设
a) 电缆穿过路套管段、和测试桩连接处，地下应留足裕量。
b) 电缆沟沟底深度为1.1m，底层回填200mm黄沙，黄沙上方回填900mm原状土。
c) 沟底先回填100mm沙层后再敷设电缆，然后在电缆上方回填100mm沙层。
d) 在电缆正上方（沙层最上方）铺设一层机制砖。在机制砖上方回填原状土。

5) 馈流点、通电点、测试点安装
a) 馈流点安装
l 防爆分流箱至各馈流点之间阴极电缆敷设好。
l 将输气管道和阴极电缆进行焊接，对铝热焊点进行防腐（详见管道和电缆连接一节）。
b) 通电点安装
l 通电点施工关键包含：（阴极电缆、零位接阴电缆、参比电缆）敷设、参比电极安装、（阴极电缆、零位接阴电缆、参比电缆）焊接及防腐。
l 参比电极选择长久有效硫酸铜参比电极，埋设前将电极本体放在净水中浸泡二十四小时以上，确保电极充足浸透。电极搬运时要小心，以免震裂电极，严禁扯拉电极导线。
l 将电极埋入预先开挖埋设坑，再向埋设坑浇淡水，以确保电极连接状态。
l 电极安装时要贴近管道立式埋设，和管道外壁距离大于200mm。
l 将电极导线和参比电缆进行连接（电缆连接及防腐见电缆连接一节）。
l 阴极电缆、零位接阴电缆安装
l 将输气管道分别和阴极电缆、零位接阴电缆进行焊接，对铝热焊点进行防腐（详见管道和电缆连接一节）。

c) 测试点安装
l 测试点施工关键包含：（管道测试电缆、测试片电缆、参比电缆）敷设、参比电极安装、测试片安装、（阴极电缆、零位接阴电缆、参比电缆）焊接及防腐。
l 测试点参比电极安装和通电点参比电极安装方法相同（此处不再叙述），待电极安装完并和参比电缆连接后，再将参比电缆和测试桩接线柱进行连接。
l 将输气管道和管道测试电缆进行焊接，对铝热焊点进行防腐（详见管道和电缆连接一节），再将管道测试电缆和测试桩接线柱进行连接。

d) 测试片安装
l 每个测试点测试桩处设置一个测试片，测试片安装在参比电极正下方，安装时必需确保参比电极和测试片之间有50mm间隔距离。
l 测试片用厚4mm钢板制备，测试片和管体才是相同，然后经除锈和去除扎制氧化制皮。在测试片和参比电极正正确上表面留出10mmX10mm测试面，其它部分喷涂环氧树脂密封。测试片电缆经过铝热焊和测试片连接，焊点处用环氧树脂进行防腐密封。

6) 绝缘接头保护器安装
l 横门末站管线在清管区进出站管线绝缘接头、排污管总管进入排污池绝缘接头、工艺区给临海工业园预留口绝缘接头上各设一处绝缘接头保护器
l 绝缘接头保护器为埋地型火花间隙，其电缆和管道焊接后，应用绝缘胶带将电缆固定在管道上，绝缘接头保护器本体和绝缘接头之间应有大于100mm距离。
l 绝缘接头保护器和管道焊接点每侧距离绝缘接头和管道焊缝位置有500mm
l 被保护管道一侧共设置3处测试电缆，非保护管段一侧设置1处测试电缆，测试电缆具体位置及和测试桩接线方法见附图。

7) 防爆型分流箱安装
a) 镀锌钢管和底板可采取角焊，钢管埋设应竖直埋地部分镀锌钢管和底板和站内埋地管道采取一样防腐处理，露空部分采取和站内露空设备相同涂料防腐。
b) 防爆型阳极分流箱用M6镀锌U型卡固定在钢管柱上。
c) 电缆穿过Φ30隔爆型挠性连接管进出防爆型阳极分流箱，挠性连接管和防爆型阳极接线箱连接后入地。
d) 电缆经过铜鼻子用螺栓连接，连接应牢靠，必需确保完全电气连通。
e) 连接电缆引入箱体，并调试完成后，将防爆型阳极分流箱密封圈、垫及密封胶按要求安装好，上好封盖，并拧紧螺栓

五、质量管理方法
1．质量确保体系示意图

电气仪表责任人
项目经理
项目技术负人
材料责任人
焊接责任人
土建责任人
工艺责任人
班组专职质检员
各专业施工班组
综合办公室

2．质量管理组织机构
1) 技术责任人
负责本项目部技术管理体系和质量确保体系建立和运行，落实实施技术标准、规范和质量法规。负责分析组织处理多种重大技术、质量问题，确保施工质量。
2) 专业质量责任人
负责工程项目施工过程中归口业务范围内质量控制工作。
3) 施工班组质量检验员
负责施工班组施工过程自检、自控，对施工班组施工全过程进行跟踪监控。
3.质量控制计划
1) 质量控制关键点：

序号
工序名称
控制点等级
备注
1
恒电位仪验收
AR

2
恒电位仪设备安装
CR

3
阳极材料检验
AR

4
阳极引线焊接防腐
BR

5
阳极组埋设安装
AR

6
绝缘接头保护器安装
BR

7
馈流点焊接防腐
AR

8
参比电极安装
BR

9
测试引线焊接安装
BR

10
测试片制作
CR

11
测试片安装埋设
AR

说明：A级为工程监理、甲方、施工单位三方共检项目
B级为甲方、施工单位双方共检项目
C级为施工单位自检项目
R为检验项目有统计
4.阴极保护施工质量控制
a) 确保全部材料符合技术条件要求，没有机械损伤，任何损伤和差异全部应统计并向材料部门汇报。全部器材全部应存放在洁净场地并有防雨防潮遮盖。
b) 质量检验员应根据图纸和相关要求检验测试桩位置。根据相关要求检验测试桩安装，应符合图纸要求。铝热焊接方法应正确。测试桩安装完成以后，应对照统计进行查对检验，预防漏设和混设，阴极保护接线防腐要符合规范要求。
c) 移动设备之前应对设备进行机械损伤检验，尤其要注意控制装置和测量仪表控制板。
d) 检验电缆沟和导管位置直线性，以确保电缆埋设时有足够埋深和填实。
e) 阳极铺设应检验其线性、水平和方位是否符合图纸。
f) 对阳极电缆沟及其深度进行检验，其覆盖层和保护层、对电缆接地应符合要求。
g) 对照铺设图纸对阳极位置进行检验。应对阳极安装情况、回填料深度、铺展和压实情况进行检验，以确保其深度和和其要保护构件距离正确。对阳极电缆沟及其深度进行检验，对阳极电缆接地和所加保护层也要进行检验，以确保符合要求。
h) 电缆和管道连接、电缆和带状阳极连接均采取铝热焊，应对连接处防腐进行检验。
i) 检验参比电极埋设位置，以确保符合图纸相关要求。
六、HSE管理方法
1.采取方法
1) 交通运输
a) 防腐车辆在场站内运输物资期间必需遵守横门末站内安全要求。
b) 随时保持车况良好及安全附件齐全。
c) 拉运、吊装等工作有专员指挥和明确施工方案。
2) 动火作业
a) 进入生产区施工动火办理动火票，并设有动火监护人。
b) 严格做到三不动火标准，即没有动火票不动火，安全方法不到位不动火和监护人员不到位不动火。
c) 全部焊接把线、底线严禁裸露，底线必需直接接到焊件上，不能接到运行管线、设备、接地网和钢结构上，严禁在运行设施上打火引弧。
3) 除锈防腐
a) 除锈作业做好防尘工作，作业人员佩戴防尘器具。
b) 立即清理废料余料，保护环境整齐，预防环境污染。
2.应急预案
1) 施工应急机构组成
组长：
副组长：
组员：
2) 应急反应处理标准
a) “以防为主”标准：对于安全险情和紧急情况重在预防，必需把工作重心前移，做到早预防、早准备、早发觉、早处理，并做到常备不懈。
b) “以人为本”标准：在应急处理中，要突出以保护人安全为第一要务，根据先救人，后护物标准实施抢险救助。在加强人员防护基础上科学组织施救。
c) 快速自救、快速有效标准：为确保应急反应快速有效，各项目经理部应以事发地抢险小组为主体，快速组织就近力量实施自救，采取方法和汇报必需是第一时间，以争取抢险和施救时间。
3) 物资准备
序号
名称
单位
数量
备注
1
灭火器
只
10

2
应急车辆
辆
1

3
铁锹
件
10

4) 联络方法
序号
姓名
职务
联络方法
1

组长

2

副组长

3

副组长

4

组员

5

组员

6

组员

七、施工计划及关键机械设备
1.施工计划
序号
项 目
开始日期
完成时间
备注
1
恒电位仪安装
.05.20
.06.20

2
电缆敷设
.04.15
.06.20

3
柔性阳极安装
.04.15
.06.20

4
通电点施工
.05.20
.06.20

5
测试点施工
.05.20
.06.20

6
馈流点施工
.05.20
.06.20

2.关键机械设备
序号
名 称
规格/型号
单位
数量
备 注
1
砂 罐

台
1

2
挖掘机
PC200
台
1

3
电火花检漏仪
SL-68A
台
1

4
空压机
WF107G，9m3/min
台
1

5
音频检漏仪

台
1

6
货车
五十铃1.25T
辆
1

7
皮卡车
0.5T　
辆
1